摘要：数字电液调节控制系统（DEH）是DCS控制系统应用于汽轮机控制的典型形式，而且当前的汽轮机几乎都是运用DEH控制系统来实现其有关的控制功能。随着DCS控制系统的迅速发展及进步，对汽轮机DEH控制系统实行相关的优化措施也势在必行。本文主要就DCS汽轮机DEH控制系统的优化方面的内容展开了论述，以供参阅。
关键词：DCS汽轮机；DEH控制系统；优化
引言
分散控制系统（Distributed Control System，简称DCS）意为集中管理、分散控制。就是对整个系统的构成、参数设定及控制组态等工作进行集中管理，在工程师站进行集中配置，然后下装到各控制器，实际的数据采集、转换，控制实现由各处理单元单独执行，互不影响。在某个单元发生故障时不会影响整个系统的运行，从而使因处理设备故障而使系统整体停运的危险大大降低。DCS系统一般采用以太网构建，各操作员站和工程师站共享数据，基本思想是“控制和危险分散，管理和监视集中”。
1 DEH系统介绍
汽轮机是火电厂中最重要的设备之一，是大型高速运转的原动机，通常在高温、高压下工作，所以汽轮机控制的首要任务是保证汽轮机的安全运行，其次是满足用户的功率需求，再次要保证电网频率不变，即要求汽轮机转速不变。为了满足电厂运行安全条件和运行方式经济性的要求，机组配备汽轮机数字电液控制系统，机组运行时自动调节汽轮机的功率和转速，保证机组的发电功率和供电频率的品质；紧急事故时，切断主蒸汽的供给，阻止事故扩大和蔓延，保障机组安全，以此实现对汽轮机的实时监视、控制和保护。汽轮机的参数监视通常由DAS（数据采集系统）和TSI（汽轮机监视仪表）系统实现。数据显示通过智能图像站来实现。测量结果同时送往调节系统作限制条件，送往保护系统作保护条件，送往顺序控制系统作控制条件。调节系统可以实现大范围的转速控制、负荷控制、异常工况下的负荷限制，主汽压力控制以及阀门位置控制等。
2基于DCS汽轮机DEH控制系统的结构组成
电厂汽机的DEH系统的构成主要包括控制柜、操作员站、交换机、电液转换器、传感器、伺候放大器、油动机等。（1）控制柜。利用控制器和IO通信线路有效地将DEH系统的控制柜连接起来，从而构建出控制系统的底层网络构架，实现对相关被控制参数的采集、输入、分析和输出等具体操作，确保I/O横块接线端子布置和安装的实现，更好地完成DEH系统中控制算法的操作和运算工作。（2）操作员站。操作员站的主要功能是完成人机接口功能，需要运行人员进行具体地操作，而且兼具工程师站的相关工作，对于操作员站中的组态工作，可以由DEH系统维护人员来进行，以便于能够对站内相关配置和算法操作进行改变。（3）交换机。HUB即为DEH系统中的交换机，也可称为网络交换机或是网络集线器，其作为DEH系统实现网络通信的物理性接口。（4）电液转换器。在DEH系统中，电液转换器的安装和使用工作非常重要，其在工作过程中，主要是将收集到的信号利用电液转换器进行转换，使其成为所需要的液压信号，在信号转换过程中，通常会利用直流力矩马达伺服阀起到稳定和顺畅的作用。（5）传感器。在DEH系统中，其传感器主要是差动变压器式的位移传感器，其功能主要是利用伺服放大器来反馈和调整系统收集到的信号，从而实现稳定和控制DEH油动机的目的。（6）伺服放大器。在DEH系统中，伺服放大器作为控制柜的组成部分，使油动机、DDV阀及LVDT实行一个共同的液压伺服控制机构，从而实现对汽轮机组的执行控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（7）油动机油动机在汽轮机运行中主要是对抽汽和蒸汽等流量进行控制，其利用弹簧、凸轮和机械杠杆等实现与汽轮机的有效连接，作为液压控制机构的最终环节，能够有效地实现对汽轮机组的汽压、功率和转速等进行控制。
3基于DCS汽轮机DEH控制系统的优化
传统的汽轮机液压调节系统自动化水平低、控制精度低、响应速度慢、负荷适应性差、可靠性差，且检修维护量大，不能满足现代电网对机组的要求。DEH控制系统以其完善的控制、保护和自诊断功能有效地提高了火电厂运行的安全性、可靠性和经济效益。（1）采用微机监控进行运行监视，使参数监视更方便、快捷而且显示精度更高。用软光字牌、智能语音报警，能够在第一时间发现各种运行异常情况，便于运行人员快速到达故障点做相关处理。（2）原液压调节系统负荷适应性差、控制精度低、响应速度慢、可靠性差、维护量大、自动化水平低，不能满足现代电网对机组的要求。采用DEH控制系统后该装置具有完善的控制、保护功能和诊断功能，充分满足了调节系统的要求，提高了汽轮机运行的可靠性和经济性。（3）自动暖机功能的实现比传统的手动操作主汽门冲转更安全、准确；自动同期功能可避免出现非同期并列，并能大大缩短并车时间；并网后自动带初负荷，可避免出现逆功率。闭锁功能使得在某个条件不满足时就不能对其进行操作，有效降低了误操作事故的发生。（4）设有硬手操盘作备用。当在CRT上不能正常操作、通讯故障或伺服单元通讯故障时，能够转为紧急手动方式。操作员可通过手操盘的增、减按钮分别控制高、中、低压油动机。（5）先进的自动控制技术有效降低了电厂运行人员的劳动强度，许多操作不需亲自到现场，在控制计算机前对鼠标进行操作即可完成。（6）采用冗余技术，可有效地提高平均无故障时间、降低故障可修复时间。发挥了液压执行元件工作能力大、体积小、动作迅速而且平稳等优点，能充分满足调节系统的要求。（7）简化了系统。在运行监视上完全采用微机监控，没有常规仪表，流程图上参数监视更直观、方便、快捷，不用到现场仪表或控制盘上找，显示精度更高。用软光字牌报警、智能语音报警提示代替了硬光字牌，各种运行异常情况均能在第一时间被发现，节省了找报警点的时间，提高了处理速度。（8）传统的液压系统设有反馈窗口，在使用过程中受机械加工和安装技术原因的限制，反馈常常不准确，且受油压影响大，正常工作时，系统中有2台油泵工作；由于反馈部套在工作中，始终在运动，导致部套磨损，部套间隙增大，控制精度下降，经常需要停机检修。DEH结构简单，控制精度高，并且实现了AGC控制，将机组的控制权移交给调度，调度可控制负荷的多少，以此获得以高质量电能为前提的电力供需实时平衡，不但有效优化了电厂的控制功能和运行水平，而且满足电能供需实时平衡，减 少了调度运行人员的劳动强度，提高了农网的电能质量和运行经济性。系统只有一台油泵工作，所有重要控制设备都是模块化的电子设备，没有磨损。（9）闭锁功能使得在某个条件不满足时就不能对其进行操作，有效降低了误操作事故的发生。（10）先进的自动控制技术大大降低了电厂运行人员的劳动强度。例如以前增减负荷要到现场操作同步器，现在只需点击鼠标设定目标负荷就能完成以上操作，不须其他调整工作。
结束语
DEH系统在汽轮机中发挥着非常重要的作用，其有效应用有利于机组运行安全性的提升，而且对机组运行稳定性的提高也具有积极的意义，有利于更好地满足汽轮机组自动化控制的需求。当前在DEH系统在汽轮机进行应用时虽然还存在一些不足之处，对于这些问题我们需要给予充分地重视，并针对具体问题提出有针对性地解决措施，从而实现对故障的有效控制，更好地保护好机械设备，确保汽轮机DEH系统更加安全、稳定的运行。
参考文献：
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论文作者:马宝华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/6
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